一、防爆電氣產(chǎn)品的總體設計思路
1、簡述
Ⅱ類非礦用防爆電氣設備90%是用于石油、海洋石油、石油化工、化學工業(yè)和制藥等行業(yè)(簡稱石化行業(yè)),這些行業(yè)中的危險化學品作業(yè)場所存在的易燃易爆氣體/蒸氣種類繁多,生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)工藝裝備復雜多變,釋放源種類繁多,爆炸危險因素難以分析判定。所以,對防爆電氣設備的選型、安裝和使用維護比礦用防爆電氣設備要復雜的多。
選用防爆電氣設備:一要滿足危險場所劃分的危險區(qū)域來選用相應的電氣防爆類型;二要根據(jù)危險環(huán)境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別;三是考慮其他環(huán)境條件對防爆性能的影響(例如:化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水,或振動的影響);四是保證安裝使用維護的特殊性;五是選用具有防爆合格證以及國家相應認證的產(chǎn)品。
2、防爆電氣設備應用的環(huán)境要求
A、具有易燃易爆氣體/蒸氣的爆炸危險性環(huán)境/作業(yè)場所。
B、具有可燃性粉塵的爆炸危險性環(huán)境/作業(yè)場所。
C、易燃易爆氣體/蒸氣和可燃性粉塵同時存在的環(huán)境/作業(yè)場所,在固態(tài)化工成品車間和其運輸、包裝、稱重以及涂覆工藝裝置中,這類場所較為常見。隨著現(xiàn)代化工的發(fā)展,這種情況將更為普及,所以,此類場所防爆電氣設備的選用已經(jīng)越來越引起設計部門和石化企業(yè)的重視。
D、上述三種情況下又同時存在腐蝕性介質(zhì)以及其他特殊條件(高溫高濕、低溫、砂塵雨水、振動)影響的環(huán)境/作業(yè)場所。
3、防爆電氣設備的選型
根據(jù)爆炸危險程度的高低,氣體/蒸氣危險場所劃分為:0區(qū)、1區(qū)和2區(qū),它們的劃分主要取決于釋放源(爆炸危險源)的釋放程度,當然,場所中的建筑物結(jié)構(gòu)、通風設施的能力以及場所所處的自然因素等都會對其劃分有影響,甚至影響很大。
在現(xiàn)代石油化工項目中2區(qū)場所約占60%以上,1區(qū)場所約占20~30%左右,;老化工企業(yè)一般1區(qū)和2區(qū)場所各約占50%。0區(qū)場所一般局限于石油和化工裝置內(nèi)或排放口較小區(qū)域。對于1區(qū)、2區(qū)場所而言,企業(yè)一般為了提高安全程度,均愿意選擇1區(qū)使用的防爆類型的電氣設備。如果應用環(huán)境/場所是戶外或有輕微腐蝕、沙塵雨水的2區(qū)時,往往愿意選用防護能力較強的防爆類型電氣設備,例如:增安隔爆復合型“de”、增安型“e”、“n”型等。此外,在溫度組別上,愿意選擇高于應用環(huán)境氣體點燃溫度的組別。
對于0區(qū)場所,防爆電氣設備只能選用“ia”等級的本質(zhì)安全型。但國際電工委員會IEC60079-26《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第26部分:Ⅱ類0區(qū)電氣設備的結(jié)構(gòu),試驗和標志》專門對O區(qū)使用的電氣設備做了詳細規(guī)定,規(guī)定中的結(jié)構(gòu)類型已經(jīng)不僅僅是ia防爆類型。
目前,PCEC對于0區(qū)環(huán)境使用的特殊電氣設備,已經(jīng)開始采用IEC60079-26進行檢驗發(fā)證。填補我國標準方面的空白,滿足石化行業(yè)的需要。
在爆炸危險場所,往往同時存在化學腐蝕、鹽霧以及其他特殊因素的影響,這些因素的影響不僅會破壞設備的電氣性能和機械性能,更嚴重的是破壞設備的防爆安全性能,縮短設備的防爆安全壽命,使得設備的防爆安全性不確定。所以,在這類場所中選用防爆電氣設備時,一定要確認其同時具有抗這些因素的能力。
●可燃性粉塵是指可燃性粉塵和導電性粉塵兩種。
●可燃性粉塵是指與空氣混合后可能燃燒或悶燃、在常溫壓力下與空氣形成爆炸性混合物的粉塵。
●導電性粉塵是指電阻系數(shù)等于或小于1×103Ω·m的粉塵、纖維或飛揚物。
●導電性粉塵是比較危險的粉塵,如果進入電氣設備外殼內(nèi)將吸附在導電部件的絕緣構(gòu)件上,造成電路的短路及故障的發(fā)生,所以,導電性粉塵容易造成電氣設備內(nèi)部產(chǎn)生點火源。
●可燃性粉塵危險場所的劃分與氣體危險場所相似,分為:20、21和22區(qū)。
●純粹的粉塵危險場所在石化工企業(yè)中比例不是很大,主要存在于煤化工和造粒工藝中。較為常見的是氣體和粉塵同時存在的場所。